دراسة حالة: الكشف عن فجوة الأداء

تعد معدات التخلص من الحرارة مكونًا أساسيًا في أنظمة التبريد. يعد أداء المنتج أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق موثوقية النظام وكفاءة الطاقة. ومع ذلك، فإن الاختيار الصحيح للمنتج والتصميم الجيد للنظام يعتمدان على دقة بيانات الشركة المصنعة. بدونها، قد يكون أداء أنظمة التبريد أقل من المستوى المطلوب.

للحصول على نظرة ثاقبة حول الأداء الضعيف للمنتج، قامت Eurovent Certification بإخضاع مبردات غاز ثاني أكسيد الكربون غير المعتمدة لعملية تقييم شاملة شملت اختبارات معملية وتحليل البيانات والتقييم عبر أداة تصميم احترافية. يستكشف هذا المقال قسم المنتج والاختبارات المعملية والنتائج.

أهداف دراسة الحالة

كان الهدف هو التأكد مما يلي:

• ما إذا كانت هناك أي اختلافات بين البيانات المعلنة من قبل الشركة المصنعة والأداء المقاس.
• دقة عوامل التصحيح الخاصة بشهادة Eurovent: الحسابات المطبقة على الاختبارات في الظروف القياسية لمحاكاة كفاءة وحدات ثاني أكسيد الكربون عبر مناطق مناخية مختلفة.

يتم تحديد عوامل التصحيح الخاصة بشهادة Eurovent في قواعد الشهادة الفنية لبرنامج Eurovent Certified Performance for Heat Exchangers.

اختيار المنتج

كان من الضروري أن تتبع الأبحاث مسار العملاء الحقيقي. لذلك تقرر تكرار تجربة واقعية من خلال إنشاء مواصفات مشروع تم تقديمها إلى موزعين مستقلين لتقديم عروض. تلقت شهادة Eurovent خمسة (5) عروض من الموزعين بناءً على المواصفات.

تضمنت العروض قدرة الوحدات على التخلص من الحرارة في الظروف القياسية وظروف السوق المختلفة على النحو التالي:

• الشرط 1: الظروف القياسية فوق الحرجة (المعروفة باسم SC20)
• الشرط 2: ظروف السوق فوق الحرجة عند درجة حرارة محيطة عالية مع نهج 2K المستخدم في المناطق ذات الطقس الدافئ
• الشرط 3: ظروف السوق فوق الحرجة مع نهج 3K المستخدم في أسواق وسط وشمال أوروبا.
• الشرط 4: ظروف السوق فوق الحرجة مع نهج 2K المستخدم في أسواق وسط وشمال أوروبا.
• الشرط 5: حالة دون الحرجة القياسية (المكثف) المعروفة باسم SC25.

الجدول 1: ظروف التشغيل في الوضع فوق الحرج

الجدول 2: ظروف التشغيل في الوضع دون الحرج (التشغيل كمكثف)

تم استخدام أداة تصميم لحساب سعة التبريد المتوقعة للوحدات في ظل هذه الظروف القياسية وظروف السوق.

أشارت نتائج محاكاة برنامج التصميم إلى أنه على الرغم من أن الوحدات تعمل بشكل موثوق في الظروف القياسية (SC20)، إلا أن الأداء قد يختلف عن القيم المعلنة عند التشغيل في ظروف غير قياسية. شهدت الظروف 3 و 4 انخفاضًا كبيرًا في الأداء:

• في الظرف 4، بلغ متوسط انخفاض الأداء 32٪ وبلغ الحد الأقصى لانخفاض الأداء 41٪
• في الظروف 3، بلغ متوسط الأداء المتدني 26٪ وبلغ الحد الأقصى للأداء المتدني 28٪.

تم اختيار مبردي الغاز اللذين أظهرا أكبر فجوة في الأداء في المحاكاة لإجراء تقييم مخبري.

اختبارات أجراها مختبر مستقل

خضع مبردا الغاز لبروتوكول تقييم/اختبار مطابق للبروتوكول المستخدم في برنامج Eurovent Certified Performance for Heat Exchangers باستخدام معيار الاختبار EN327 لقياس:

• قدرة التخلص من الحرارة: الاختبار في كل من الظروف دون الحرجة/فوق الحرجة
• استهلاك طاقة المروحة
• معدل تدفق الهواء
• بالنسبة لقياس الصوت، تم استخدام معيار الاختبار EN 13487:2019-11 و EN ISO 9614-1:2009-11 لتحديد مستويات طاقة الصوت.

لضمان الحياد والعدالة في الاختبار، لم يكن لشهادة Eurovent أي اتصال مباشر بالوحدات التي تم اختبارها. قام موظف قانوني مستقل (مأمور فرنسي) بفحص الوحدات عند وصولها إلى مستودع الموزع وأجرى فحصًا ثانيًا عند وصول الوحدات إلى المختبر. وهذا لضمان أن الوحدات المختبرة هي نفسها التي تم تقديمها في العرض. كان الموظف القانوني حاضرًا أيضًا عند تفريغ العبوات (للتأكد من وصول الوحدتين سليمتين)، وأثناء تركيب الوحدات على جهاز الاختبار.

النتائج

أظهرت نتائج ظروف التشغيل المختبرة انحرافات جوهرية عن الأداء المعلن في ظل ظروف غير قياسية:

• الشرط 4 أدى إلى أدنى أداء في التخلص من الحرارة. بلغ متوسط الأداء المتدني 51.5٪ لكلتا الوحدتين، وبلغ الحد الأقصى للأداء المتدني 53٪.
• الشرط 3 أدى إلى متوسط أداء متدني بنسبة 40٪ لكلتا الوحدتين، وبلغ الحد الأقصى للأداء المتدني 41٪.
• الشرط 2 أنتج متوسط أداء متدنيًا بنسبة 35٪ لكلتا الوحدتين وأداء متدنيًا بحد أقصى 37٪.
• بالإضافة إلى ذلك، كان أداء كلتا الوحدتين متدنيًا عند التشغيل كمكثف (دون الحرج) بمتوسط انحراف 27.5٪ لكلتا الوحدتين وانحراف بحد أقصى 32٪.

الجدول 3: الانحرافات بين سعة التبريد المعلنة والمقاسة

العلامة «-» تعني الأداء المتدني

والجدير بالذكر أن الاختبارات المعملية المستقلة أظهرت أن الأداء الفعلي المقاس في ظل ظروف التشغيل المختبرة يمكن أن يتجاوز النقص المتوقع في محاكاة أداة التصميم.

عوامل التصحيح

بالإضافة إلى ذلك، أثبتت الاختبارات المعملية صحة عوامل التصحيح المستخدمة من قبل Eurovent Certification لحساب الأداء في ظروف السوق المختلفة. كان يجب أن تكون نتائج الاختبارات ضمن نطاق 15٪ من القيم المتاحة في قواعد الاعتماد الفني للمبادلات الحرارية حتى تكون متوافقة. 

الجدول 4: مقارنة عوامل تصحيح مبردات الغاز

وبالتالي، توفر عوامل التصحيح طريقة موثوقة لحساب أداء ثاني أكسيد الكربون في مختلف المناخات.

الخلاصة

تسلط هذه الدراسة الضوء على الفجوة المحتملة بين الأداء المعلن والأداء المقاس للمنتجات دون التحقق من قبل طرف ثالث. وقد وجد أن مبردات الغاز غير المعتمدة بها انحرافات جوهرية بين الأداء المعلن والأداء المقاس في ظل ظروف التشغيل غير القياسية التي تم اختبارها. في المقابل، كان بروتوكول اختبار ثاني أكسيد الكربون وعوامل التصحيح الخاصة بشركة Eurovent Certification ضمن نطاق التفاوت المسموح به في قواعد الاعتماد الفني ذات الصلة، مما ساعد في دعم شفافية بيانات الأداء لأغراض التصميم والاختيار.

تستند حملة اختبار ثاني أكسيد الكربون هذه إلى دراسة تم إصدارها سابقًا حول المكثفات المبردة بالهواء HFC، حيث تم استخدام نتائج كلتا الدراستين لمحاكاة تأثير الأداء الضعيف للمبادل الحراري في ورقة بيضاء جديدة بعنوان Beyond the brochure: Exposing the reality of refrigeration product underperformance.

قم بتنزيل الورقة البيضاء الآن

عرض المبادلات الحرارية المعتمدة

عرض معلومات برنامج الاعتماد

*في برنامج الأداء المعتمد من Eurovent للمبادلات الحرارية، ترتبط الحالة 3 بالحالة C3 كما هو موضح في قواعد الاعتماد الفني.

** في برنامج الأداء المعتمد من Eurovent للمبادلات الحرارية، ترتبط الحالة 4 بالحالة C2 كما هو موضح في قواعد الاعتماد الفني.